CERa-MKII Aparato de coeficiente de difusión gaseosa Equipo didáctico Equipo de formación profesional Ingeniería química
DESCRIPCIÓN
El aparato CERa-MKII para la investigación de la transferencia de masa y la difusión gaseosa ha utilizado tradicionalmente un tubo capilar en un baño de agua caliente, con un microscopio móvil utilizado para medir la velocidad de difusión durante un período de tiempo. Aunque capaz de dar buenos resultados, este tipo de aparato no estaba exento de desventajas, en particular la facilidad de uso.
han introducido una vez más una alternativa radical a los métodos tradicionales, utilizando los beneficios de la microscopía moderna compatible con computadoras, produciendo un sistema novedoso con una gran cantidad de beneficios.
Una pequeña cantidad del líquido volátil a investigar se coloca en un tubo capilar, que se coloca en un bloque de metal calentado. El bloque se calienta mediante un calentador de cartucho eléctrico y se mantiene a una temperatura constante utilizando un bucle de control electrónico.
Una corriente de aire pasa a través de la parte superior del tubo capilar, con una capa estacionaria de aire sobre la superficie del líquido, creando una diferencia de presión parcial entre la superficie del líquido y la corriente de aire que fluye. A medida que el vapor se difunde desde el líquido hacia la corriente de aire, la cantidad de líquido en el tubo se reduce y el límite de fase entre el líquido y el aire desciende. La medición de cómo cambia este límite de fase con el tiempo permite determinar la tasa de transferencia de masa molar.
Una ranura en el bloque calefactor permite observar el límite de fase utilizando un microscopio de alta definición. Este microscopio produce imágenes de alta definición en una computadora Windows estándar (no incluida). El software proporcionado con este microscopio incluye una medición de alta precisión y una función de lapso de tiempo automatizado (ya sea como video o múltiples imágenes fijas).
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Un aparato autónomo montado en el banco para la determinación de los coeficientes de difusión de un vapor en el aire
El aparato sopla aire a través de la parte superior del tubo capilar, diámetro interior de 2 mm
El tubo está contenido en un bloque de aluminio calentado con un calentador de 25 W
El sistema de control de temperatura mantiene el bloque a una temperatura mejor que +/- 1 °C desde la temperatura ambiente hasta 60 °C. La temperatura de funcionamiento se alcanza normalmente en 20 minutos (funcionamiento a 40 °C)
El equipo incorpora un microscopio USB de alta definición con una resolución de 1600 x 1200 y preajustado a una ganancia óptica de aproximadamente x37
El microscopio y el bloque calefactor que contiene el capilar son visibles para el usuario y se proporciona iluminación interna del capilar
La longitud de visualización del capilar es de 12 mm
Se proporciona una escala de referencia física (se puede utilizar para la calibración del software)
Resolución de medición de límite de fase < 0,0002 mm
Alimentado por un adaptador de corriente universal con aprobaciones mundiales
El software puede crear imágenes individuales bajo el control del operador, múltiples imágenes cronometradas bajo control automático o video con lapso de tiempo. Las imágenes pueden etiquetarse con fecha y hora. Los períodos de lapso de tiempo se pueden configurar desde cinco segundos hasta muchos días. Los formatos de salida incluyen .jpg .bmp .avi
CONTENIDO EXPERIMENTAL
Determinar el coeficiente de difusión de un gas por evaporación desde la superficie de un líquido
Medición directa de las tasas de transferencia de masa en ausencia de efectos convectivos
Uso de las leyes de los gases para calcular las diferencias de concentración en términos de presiones parciales
Uso de la ley de Fick para medir los coeficientes de difusión en presencia de un gas estacionario
Medición del efecto de la temperatura en los coeficientes de difusión
Investigación sobre los coeficientes de difusión de fluidos alternativos
Familiarización con el uso de instrumentos de laboratorio para lograr mediciones precisas de los datos necesarios para el diseño de procesos industriales
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